QCM : Acide-base et analyse chimique — 26 questions

Explication

Un acide de Brønsted peut donner un proton H+ à une autre espèce. La capacité à capter ce proton caractérise une base de Brønsted, et non un acide.

Explication

Une base de Brønsted est une espèce moléculaire ou ionique qui accepte un proton H+. La libération d’un proton relève du comportement d’un acide de Brønsted.

Explication

L’eau peut libérer H+ pour former HO− ou capter H+ pour former H3O+, ce qui explique son caractère amphotère. La présence de deux hydrogènes ne suffit pas à définir cette propriété.

Explication

La liaison O−H, dont la différence d’électronégativité vaut 1,4, est polarisée et rend l’hydrogène partiellement positif. La liaison C−H, avec une différence de 0,4, est peu polarisée et rend cet hydrogène moins labile.

Explication

La liaison O−H est fortement polarisée, ce qui donne à l’hydrogène une charge partielle positive. La liaison C−H est peu polarisée et ne produit pas cette forte polarisation.

Explication

Un couple acide-base associe AH à sa base conjuguée A−, les deux espèces différant par un proton selon $AH = A^- + H^+$. Une réaction acide-base implique donc un échange de proton, et non d’électron.

Explication

L’eau appartient aux couples $H_3O^+/H_2O$ et $H_2O/HO^-$, car elle peut respectivement capter ou libérer un proton. Les autres associations ne correspondent pas aux deux couples acide-base de l’eau.

Explication

Une réaction acido-basique correspond au transfert d’un proton de l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple. L’acide et sa base conjuguée d’un même couple ne constituent pas, à eux seuls, les deux partenaires de la réaction.

Explication

La base $A_2^-$ capte le proton cédé par l’acide $A_1H$, ce qui forme $A_2H$ et $A_1^-$. L’écriture inverse correspondrait au transfert opposé et ne respecte pas le rôle attribué aux espèces dans cette réaction.

Explication

L’ion hydroxyde capte le proton de l’acide éthanoïque, formant de l’eau et l’ion éthanoate. Le chlorure n’intervient pas dans cette réaction, et celle-ci ne produit pas de gaz.

Explication

La masse volumique est définie par $\rho = \frac{m}{V}$, c’est-à-dire la masse divisée par le volume. Le rapport à la masse volumique de l’eau définit plutôt une grandeur relative comme la densité.

Explication

Le titre massique vaut $\frac{25}{100}\times100 = 25\,\%$. La valeur de 75 % correspond à la proportion massique de l’eau, et non à celle du chlorure d’hydrogène.

Explication

Le pH est l’opposé du logarithme du rapport entre la concentration en ions oxonium et la concentration de référence $c^\circ$. Une concentration élevée en ions oxonium conduit donc à un pH plus faible, et non plus élevé.

Explication

On applique $[H_3O^+]=c^\circ\times10^{-pH}$, donc $[H_3O^+]=1{,}0\times10^{-3}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$. Le nombre 3 est l’exposant du facteur dix négatif, pas le coefficient de la concentration.

Explication

Sur l’échelle usuelle, un pH supérieur à 7 caractérise une solution basique. La concentration globale de la solution ne peut pas être déduite du pH seul sans informations supplémentaires.

Explication

La conductivité $\sigma$ caractérise l’aptitude d’une solution à conduire le courant et son unité est le $\mathrm{S\cdot m^{-1}}$. La conductance $G$ décrit plutôt les propriétés électriques d’une cellule donnée et dépend de sa géométrie.

Explication

La loi de Kohlrausch additionne les contributions de chaque ion sous la forme $\sigma=\sum_i\lambda_i[X_i]$. L’expression avec une division par $\lambda_i$ ne correspond pas à cette relation et modifie le rôle de la conductivité molaire ionique.

Explication

Dans une solution, les ions mobiles sont les porteurs de charge et la conductivité dépend notamment de leur nombre et de leur nature. Les électrons sont les porteurs caractéristiques des métaux, ce qui correspond à un autre mécanisme de conduction.

Explication

La conductivité est obtenue en multipliant la conductance par la constante de cellule, soit $\sigma=k_{cell}G=\frac{L}{S}G$. La division par la constante de cellule correspondrait à une dépendance géométrique inverse de celle définie par la relation donnée.

Explication

Un spectre UV-visible représente l’absorbance $A$ en fonction de la longueur d’onde $\lambda$ et peut servir à identifier une espèce dissoute. La représentation de la transmittance en fonction du nombre d’onde caractérise plutôt un spectre infrarouge.

Explication

Un spectre infrarouge représente la transmittance en fonction du nombre d’onde, égal à l’inverse de la longueur d’onde. L’absorbance en fonction de la longueur d’onde est la représentation associée au domaine UV-visible.

Explication

La couleur observée correspond à la couleur complémentaire des radiations absorbées par la solution. Elle n’est donc pas identique à la couleur principalement absorbée, même si elle dépend du domaine spectral concerné.

Explication

Le dosage par étalonnage établit expérimentalement une relation entre une grandeur mesurée et la concentration de solutions connues, puis l’applique à une solution inconnue. Une analyse directe de l’échantillon sans référence à des concentrations connues ne constitue pas un étalonnage.

Explication

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance à la concentration d’une espèce colorée et permet ainsi d’effectuer un dosage par étalonnage. La loi de Kohlrausch concerne la conductivité et les concentrations ioniques, non l’absorbance.

Explication

Le modèle des gaz parfaits relie la pression aux variables d’état et permet ainsi d’estimer une quantité de matière gazeuse. La conductivité concerne plutôt l’analyse d’une solution ionique, tandis que l’absorbance relève d’une autre méthode expérimentale.

Explication

L’équation d’état du gaz parfait fait partie des relations qui permettent de déterminer une concentration ou une quantité de matière à partir de données expérimentales sur un gaz. La loi de Beer-Lambert relie plutôt l’absorbance à la concentration, tandis que la conductimétrie concerne les solutions ioniques.